FI76662B - Foerfarande foer oeverfoering, saerskilt foer registrering och aotergivning av faergtelevisionssignaler. - Google Patents

Description

1 76662

MENETELMÄ VÄRITELEVISIOSIGNAALIEN SIIRTÄMISEKSI, ETENKIN TALLENTAMISEKSI JA TOISTAMISEKSI

Keksintö lähtee menetelmästä väritelevisiosignaalien siirtämiseksi analogisessa muodossa, jossa menetelmässä siir-5 retään luminanssisignaali ja sen suhteen kapeakaistaisempi värikkyyssignaali ja juovajakson värikkyyssignaali siirretään juovajakson osan aikana aikatiivistetyssä muodossa luminanssisignaalin sijasta ja tähän värikkyyssignaaliin kuuluva luminanssisignaali siirretään juovajakson osan ai-10 kana, jota värikkyyssignaali ei ole varannut, ja toistos sa värikkyyssignaali laajennetaan yhdessä luminanssisignaalin kanssa, niin että ne ovat ajallisesti jälleen yhtäpitäviä kuvantoistoa varten.

Tällainen menetelmä tunnetaan esim. DE-patenttijulkaisusta 15 20 56 684. Myöhemmin on esitetty vielä menetelmä otsikolla "Timeplex" ein serielles Farbcodierverfahren f(ir Heim-Video-recorder aikakausijulkaisussa "Fernseh- und Kinotechnik", 34. vuosikerta, No 12/80, s. 451-458, jossa menetelmässä värikkyyssignaalit B-Y ja R-Y signaaleja varten tallenne-20 taan sammutusaukkoon aikatiivistettynä tekijällä 5 tahdis- tuspulssien ja luminanssisignaalin välissä.

Timeplex-menetelmästä tulee entistä merkittävämpi, sen jälkeen kun videosignaalien tallennus suoritetaan yhä pienemmillä kaistanopeuksilla ja tallennuskantoaallon pienemmillä 25 leveyksillä. Tavanomaisesti pituussuuntainen ääniura ei ole enää mahdollinen 8 mm:n magneettinauhojen pienen magneetti-nauhaleveyden ja liian pienen nauhanopeuden johdosta. Tästä syystä ääni on tallennettu erilliselle kantoaallolle videosignaalin uraan. Tällöin syntyy kuitenkin äänikantoaal-30 lon haitallisia vaikutuksia erilaisten kuvasignaalien kan totaajuuksien suhteen ja muodostuu keskinäisvärihäiriöitä. Tähän asti tunnetut Timeplex-menetelmät on toteutettu analogisilla kytkennöillä värikkyys-luminanssi- ja tahdistus- 2 76662 signaalien tuottamiseksi. Näissä kytkennöissä on se haitta, että ne tarvitsevat viivästysjohdon ja että syntyy vaihe-vainteluita ja että voi esiintyä luminanssisignaalin si-vuunasetus, mikäli erikseen tallennetuilla tahdistuspuls-5 seilla on huono kohinaväli. Suuremmalla tai pienemmällä analogisten kytkentöjen panoksella nämä ongelmat voidaan tosin ratkaista, mutta osoittautuu, että tätä panosta voidaan vain silloin pienentää, kun analogiset kytkentäryh-mät korvataan digitaalisilla komponenteilla ja käsittely 10 tapahtuu digitaalisesti. Tämä merkitsee, että myös lumi- nanssisignaalien ja tahdistussignaalien käsittely on digitalisoitava.

Tällaiset menetelmät, joissa esiintyy aikatiivistettyjen signaalien vuorottainen siirto, vaativat suhteellisen suur-15 ta kytkentäpanosta. Tämän lisäksi voi toistossa esiintyä ajallisia siirtymiä yksittäisten signaalien, esim. juovan-tahdistuspulssien ja luminanssisignaalin välillä.

Keksinnön tehtävänä on muodostaa esitetyn typpinen menetelmä niin, että pienemmällä kytkentäpanoksella vältetään 20 pitkälti yksittäisten signaaliosien väliset aikasiirtymät siirron jälkeen.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksessa 1 esitetyn keksinnön avulla. Keksinnön edullisia edelleenkehitysmuo-toja on esitetty alavaatimuksissa.

25 Sen ansiosta, että luminanssisignaali aikatiivistetään yh dessä juovantahdistuspulssien ja etummaisen ja takimmaisen mustan reunan kanssa samassa kytkennässä ja mahdollisesti myös aikalaajennetaan, pidetään kytkentäpanos pienenä, koska näiden signaaliosien käsittelemiseksi tarvitaan vain 30 yksi kytkentä. Koska signaaliosia ei eroteta niitä käsitel täessä, vältetään näiden signaalien väliset aikasiirtymät. Kun yhdistetty signaali, joka koostuu luminanssisignaalista, juovantahdistuspulsseista ja etummaisesta ja takimmaisesta mustan reunasta, siirtyy ajallisesti juovantahdistus- 3 76662 pulssien ja luminanssisignaalin välinen ajallinen järjestys, joka on tärkeää moitteettomalle kuvantoistolle, säilyy edullisella tavalla. Koska luminanssisignaalin aika-tiivistys on vain noin 20%, siis se tiivistetään noin 5 80%:iin alkuperäisestä kestostaan, säilyy riittävän leveä juovantahdistuspulssi, niin että toistossa ei vaikuteta haitallisesti poikkeutuksen tahdistukseen. Mustan taso ja tahdistustaso saadaan käytännöllisesti katsoen alkuperäisinä. Vuorottaisesti siirrettyjen värikkyyssignaalien 10 puoli juovataajuinen tunnistus voidaan tuottaa yhdessä har maan tason kanssa. Lisäksi voidaan saada aikaan drop-out-kompensaatio muistiohjauksen avulla. Menetelmän suorittamiseksi tarvittavien komponenttien erittäin laajan integroinnin avulla voidaan ulkokytkentä pitää pienenä. Erää-15 nä toisena etuna on se, että tiivistämällä samanaikaises ti luminanssisignaali ja juovantahdistuspulssit menetelmä voi toimia kulloinkin kyseessä olevasta televisionormista riippumatta, koska siirrettävä signaali muunnetaan takaisin alkuperäiseksi.

20 Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustukseen viitaten tallennuksen ja toiston esimerkin avulla. Piirustuksessa

Kuvio 1 esittää kytkentää keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, ja 25 Kuvio 2 esittää kuviossa 1 esiintyvien analogisten ja di gitaalisten signaalien ajallista kulkua.

Keksintöä ei voida käyttää edullisesti ainoastaan tallennuksessa ja toistossa, vaan yleisesti väritelevisiosignaa-lien siirtämiseksi, esim. satelliitti-radion yhteydessä 30 niin kutsutun C-Mac-järjestelmän mukaisesti, jossa tapah tuu samoin vuorottainen siirto aikatiivistyksellä. Menetelmää voidaan käyttää samoin siirrettäessä väritelevisio-signaaleja kaapelivälien tai muiden siirtokanavien, etenkin sellaisten kautta, joilla on rajoitettu kaistaleveys “ 76662 ja jotka saavat aikaan signaalivääristymiä, kuten esim. signaaliosien ajallisia siirtymiä toistensa suhteen.

Ensin selitetään värivideosignaalin tallennusta magneettinauhalle. Tätä varten asetetaan luminanssisignaali Y kos-5 kettimen R kautta analogia-digitaalimuuntajan 1 sisään menoon, joka muuntaja tuottaa analogisesta luminanssisig-naalista 7 bitin levyisen rinnakkaisen ulostulosignaalin, joka syötetään samanaikaisesti siirtorekistereinä toimiviin muisteihin 2 ja 3. Näihin luetaan ja niistä lue-10 taan vuorotellen tahtiohjatusti. Kun esim. siirtorekiste riin 2 kirjoitetaan, siirtorekisteriin 3 sisältyvä informaatio luetaan ja asetetaan kytkimen 4 sisäänmenoon. Aika-tiivistys tapahtuu tällöin siten, että 16 MHz:n tahdilla luetaan sisään ja 20 MHz:n tahdilla luetaan ulos. Tämä 15 tarkoittaa, että luminanssisignaali tiivistetään 20%:11a, niin että se varaa enää vain noin 80% alkuperäisestä kestostaan. Digitaali-analogia- ja analogia-digitaali-muunta-jan ja siirtorekistereiden clock (ajastin)- ja ohjauspuls-sit otetaan ohjausyksiköstä 5. Tahtitaajuudet otetaan ge-20 neraattorista PLL-tekniikalla. Yhdestä ainoasta generaat torista saatu 80 MHz:n perustaajuus koko kytkennän ohjausta varten jaetaan taajuusjakaja-asteiden 6, 7 ja 8 avulla, niin että muodostuu 20, 16 ja 4 MHz:n järjestelmätahdit. Värikkyyssignaalit R-Y ja B-Y asetetaan puolella juovataa-25 juudella H/2 käytetyn vaihtokytkimen 9 kautta vuorotellen analogia-digitaali-muuntajaan 10, joka muuntaa signaalin 6 bitin informaatioksi. Tämä signaali saapuu elektronisen kytkimen 11 sisäänmenoon P2, jonka kytkimen ulostuloon 01 on liitetty siirtorekisteri 12, jota ohjataan ohjaus-30 yksiköstä 5 tuotetulla tahdilla Cl 3. Tässä tahdissa on sisäänlukemista varten 4 MHz:n taajuus. Uloslukeminen suoritetaan 20 MHz:n taajuudella. Siirtorekisteristä 12 otettu informaatio asetetaan kytkentäasteeseen 4, joka tuottaa ohjausyksiköstä 5 tulevasta ohjaussignaalista K 35 riippuen digitaalisen 7 bitin signaalin, joka on yhdis tetty luminanssisignaalista, värikkyyssignaaleista ja 5 76662 kiinteästä tasosta. Digitaalinen signaali kytketään sitten digitaali-analogia-muuntajan 13 kautta koskettimen R kautta FM-modulaattoriin 14 ja tallennusvahvistimen 15 kautta tallennuslaitteeseen 16.

5 Näin tallennetun signaalin toistoa varten tämä kytketään toistovahvistimen 17, drop-out-detektorin 18 ja FM-modu-laattorin 19 kautta koskettimen P kautta analogia-digi-taali-muuntajän 1 sisäänmenoon. Nyt tuotetaan päinvastaisessa järjestyksessä aikatiivistetystä signaalista alku-10 peräinen signaali. Jälleen molempiin siirtorekisterei-hin 2 ja 3 luetaan ja niistä luetaan vuorotellen. Ulos-luetut signaalit asetetaan kytkimen 4 sisäänmenoon, joka kytkin pysyy tässä tapauksessa K-signaalin avulla lu-minanssisignaalin läpikytkentäasennossa. Digitaali-ana-15 logia-muunnon jälkeen muuntajassa 13 luminanssisignaali saavuttaa koskettimen P kautta ulostulon edelleenkäsitte-lyä varten siihen liitetyssä toistolaitteessa. Tahdistus-signaali Sy saapuu ohjausyksikköön 5 ja se valmistetaan siinä. Aikatiivistetyt värikkyyssignaalit saapuvat elek-20 ironisen vaihtokytkimen 11 sisäänmenon P1 kautta sen ulostuloon 01 ja sieltä siirtorekisterin 12 sisäänmenoon, jonka rekisterin ulostulo on asetettu suoraan puolella juovataajuudella H/2 vaihtokytkettävän elektronisen ris-tikytkimen 20 sisäänmenoon P3. Siirtorekisterin 12 ulos-25 tulo on asetettu tämän lisäksi toisen siirtorekisterin 21 sisäänmenoon»jonka rekisterin ulostulo johtaa ristikytki-men 20 toiseen sisäänmenoon P4. Kun R-Y- ja B-Y- tai vast. B-Y- ja R-Y-signaalit ovat vuorotellen sisäänmenoissa P3 ja P4 ja ristikytkentä 20 vaihtokytketään synkronisesti, 30 muodostuu ristikytkimen 20 ulostulossa 02 6 bitin R-Y- signaali ja sen ulostulossa 03 6 bitin B-Y-signaali, jotka ovat käytettävissä digitaali-analogia-muuntajissa 22 ja 23 suoritetun muunnon jälkeen R-Y- ja B-Y-värikkyyssignaa-leina. Tämän toimenpiteen ansiosta syntyy väri-informaa-35 tion välitys, jossa on edellinen samankaltainen väri-in formaatio.

6 76662

Dropout-kompensaatio voi tapahtua edullisella tavalla siten, että dropout-detektorista 18 saatu digitaalinen ohjaussignaali aktivoi johdon 26 kautta ohjausyksikön 5, joka lataa tämän jälkeen uudelleen siirtorekisterit 2 ja 3 5 luminanssisignaalia varten sekä siirtorekisterit 12 ja 21 värikkyyssignaalia varten edellä olevalla informaatiolla.

Koko järjestelmä ohjataan tahtitaajuuksilla, jotka johdetaan taajuudesta, joka tuotetaan yhdestä ainoasta PLL-sil-mukasta 24.

10 Seuraavassa taulukossa on esitetty esimerkkinä erilaiset ajastin (clock)-taajuudet MHz:inä eri käyttötavoissa: clock 1 clock 2 clock 3 clock 4 clock 5 sisäänlu- uloslu-keminen keminen 2:n ulos- ja 3:n sisään-lukeminen____lukeminen

Rec 20 16 4 20 16 20 2:n sisään- 3:n ulos-lukeminen_ja_lukeminen 16 20 4 20 16 20 2:n ulos- ja 3:n sisään-lukeminen____lukeminen_!_

Play 16 20 20 4 20 16 2:n sisään- 3:n ulos-lukeminen_ja_lukeminen 20 16 20 4 20 16 7 76662

Kuviossa 2 on esitetty erilaiset analogiset ja digitaaliset signaalit.

Kuv. 2a esittää analogisen luminanssisignaalin Y,

Kuv. 2b esittää analogiset värikkyyssignaalit R-Y ja B-Y, 5 Kuv. 2c esittää ohjaustahdin A siirtorekisteriin 2 tapah tuvaa lukemista varten,

Kuv. 2d esittää ohjaustahdin B siirtorekisteriin 3 tapahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2e esittää ohjaustahdin C siirtorekisteriin 2 tapah-10 tuvaa lukemista varten,

Kuv. 2f esittää ohjaustahdin D siirtorekisteristä 2 tapahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2g esittää ohjaustahdin E siirtorekisteristä 3 tapahtuvaa lukemista varten, 15 Kuv. 2h esittää ohjaustahdin F siirtorekisteristä 12 ta pahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2i esittää epäkirjotason G, joka liitetään sammutus-aukon aikana kytkennästä 25 tallennettavaan signaaliin, Kuv. 2k esittää kytkimen 4 ohjausjännitteen K, 20 Kuv. 21 esittää tuotetun tallennussignaalin (timeplex- signaali).

Signaalit 2a - 21 koskevat toistoa ja niissä on seuraavat taajuudet MHz:inä:

A B C D E F G

16 16 4 20 20 20 20 MHz

Tallennuksessa pätevät seuraavat signaalit: 8 76662

Kuv. 2m esittää ohjaustahdin A siirtorekisteriin 2 tapahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2n esittää ohjaustahdin B siirtorekisteriin 3 tapah-5 tuvaa lukemista varten,

Kuv. 2o esittää ohjaustahdin C siirtorekisteriin 12 tapahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2p esittää ohjaustahdin D siirtorekisteristä 2 tapahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2q esittää ohjaustahdin E siirtorekisteristä 3 tapah-10 tuvaa lukemista varten,

Kuv. 2r esittää ohjaustahdin F siirtorekisteristä 12 tapahtuvaa lukemista varten ja siirtorekisteriin 21 tapahtuvaa lukemista varten,

Kuv. 2s esittää dekomprimoitua luminanssisignaalia Y, 15 Kuv. 2t esittää dekomprimoituja krominanssisignaaleja B-Y ja R-Y.

Tällöin ohjaustahtien A - F taajuuksissa on seuraavat arvot MHzrinä:

A B C D E F

20 20 20 20 16 16 4 MHz

Esitetyn menetelmän suorittamiseksi tarkoitettu kytkentä soveltuu erittäin hyvin muodostettavaksi integroidulla kytkentätekniikalla. Kytkennän muodostamiseksi erittäin joustavaksi ja kustannuksiltaan edulliseksi ehdotetaan, että 25 se jaetaan useihin ryhmiin, jolloin timer- (ajastin) ja ohjauskytkentä 5 sekä siirtorekisterit 2, 3, 12 ja 21 sekä analogia-digitaali-muuntaja 10 ja digitaali-analogia--muuntaja 22 ja 23 on järjestetty N-MOS-IC-piirille ja analogia-digitaali-muuntaja 1 yhdessä digitaali-analogia-30 -muuntajan 13 kanssa ja PLL-kytkentä 2 *4 taajuus jakajien 6, 7 ja 8 kanssa kulloinkin yhdelle bipolaariselle IC-piirille.

Claims (5)

9 76662

1. Menetelmä analogisessa muodossa olevien väritelevisio-signaalien tallentamiseksi ja toistamiseksi, jossa tallennus-välineen yhdelle raidalle tallennetaan luminanssisignaali ja 5 siihen verrattuna kapeakaistainen värikkyyssignaali (R-Y, B-Y), jolloin juovajakson värikkyyssignaali tallennetaan juovajakson osan aikana aikakompressoidussa muodossa ja lumi nanssisignaali tallennetaan juovajakson sen osan aikana, jota aikakompressoitu värikkyyssignaali ei käytä, samoin ai-10 kakompressoidussa muodossa ja toistettaessa värikkyyssignaa-lia ja luminanssisignaalia laajennetaan siten, että ne vastaavat ajallisesti kuvantoistoa, jolloin luminanssisignaalia kompressoidaan sillä tavalla, että se kirjoitetaan digitaaliseen muotoon muuntamisen jälkeen vaihdellen hitaasti kahteen 15 siirtorekisteriin ja luetaan nopeammin, ja värikkyyssignaalit (R-Y,B-Y) kompressoidaan sillä tavalla, että ne digitaaliseen muotoon muuntamisen jälkeen juovittain vaihdellen kirjoitetaan hitaasti vielä erääseen siirtorekisteriin ja luetaan nopeammin ja signaalit muunnetaan tämän jälkeen jälleen analo-20 gisiksi signaaleiksi ja jolloin toistettaessa signaalit jälleen laajennetaan mainittuja siirtorekistereitä vastaavalla tavalla käyttämällä, t u n n e t t u siitä, että tallennettaessa luminanssisignaal! aikakompressoidaan yhdessä vaaka-tahdistuspulssien ja tahdistussignaalin etu- ja takaportaan 25 kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että siinä käytetään yhtä ainoaa PLL-piiriä (24), joka kehittää peruskellotaajuuden, josta saadaan taajuusjakaja-asteiden (6,7,8) avulla eri kellopulssit digitaali-ana 1ogia- 30 muuntimien ja siirtorekistereiden ohjaamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että taajuusjakajat (6,7,8) palautetaan tahdistus- ίο 76 6 6 2 pulsseihin nähden määrättyinä ajankohtina jakajaportaiden 1 ähtötaajuuden kokona is lukumoni kertoina keskenään samanaikaisesti esiintyvien kel1opulssien reunojen ja siten samojen kirjoitus- ja lukuajankohtien saamiseksi muunnet-5 taessa ja aikakompressoitujen signaalien takaisinmuunnossa.

4. Patenttivaatimuksen t mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että digitaalisia komponentteja käytetään kahteen kertaan aikakompressiota ja aikalaajennusta varten.

5. Kytkentäjärjestely yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että ajastin- ja ohjauspiiri (5) sekä siirtorekisterit (2,3,12,21) ja analogia-digitaali-muunnin (10) sekä digitaali-analogia-muuntimet (22,23) on 15 sijoitettu N-M0S-integroituun piiriin ja analogia-digitaali-muunnin (1) ja digitaali-analogia-muunnin (13) ja PLL-piiri (24) ja taajuusjakajat (6,7,8) on sijoitettu kukin bipolaa-riseen integroituun piiriin. " 76662